KR102359317B1 - 건물 옥상용 방수제 제조방법과 방수제를 채용한 옥상 방수구조 및 방수공법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 셀프 레벨링(self-leveling)에 의해 평탄화되고, 옥상 표면에 균열이 발생하더라도 그에 대응하여 스스로 신축되면서 계속 방수성능을 유지하는 비경화성 점탄질 물성을 지니는 방수제 제조방법에 관한 것이고, 또한 방수제로 이루어진 제 1 방수층과 방수부재로 구성된 제 2 방수층 및 우레탄 도막에 의해 형성되는 제 3 방수층에 의해 복합적인 다중 방수특성이 발현되도록 하는 건물 옥상의 방수구조와 방수공법에 관한 것이다.

Description

건물 옥상용 방수제 제조방법과 방수제를 채용한 옥상 방수구조 및 방수공법{ROOFTOP WATERPROOFING COMPOSITION MANUFACTURING METHOD AND ROOFTOP WATERPROOFNG STRUCURE EMPLOYING WATERPROOFING COMPOSITION AND ITS CONSTRUCTION METHODR}

본 발명은 건물 옥상(또는 지붕, 이하, "옥상"으로 통칭함)의 표면에 방수특성을 부여하기 위한 방수제 제조방법과 위 방수제를 채용한 옥상 방수구조 및 그 방수공법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 셀프 레벨링(self-leveling)에 의해 평탄화되고, 옥상 표면에 균열이 발생하더라도 그에 대응하여 스스로 신축되면서 계속 방수성능을 유지하는 비경화성 점탄질 물성을 지니는 방수제 제조방법에 관한 것이고, 또한 방수제로 이루어진 제 1 방수층과 방수부재로 구성된 제 2 방수층 및 우레탄 도막에 의해 형성되는 제 3 방수층에 의해 복합적인 다중 방수특성이 발현되도록 하는 건물 옥상의 방수구조와 방수공법에 관한 것이다.

건물의 옥상 방수기술과 관련한 종래 기술로는, 대한민국 공개특허 제10-2011-0002136호(공개일: 2011. 01. 07)와 대한민국 등록특허 제10-1614749-0000호(등록일 2016. 04. 18)가 있다.

전술한 공개특허 제10-2011-0002136호는 바탕 면에 우레탄계 방수제를 도포하고, 전술한 우레탄계 방수제가 경화되어 형성된 제 1 방수층 위에 자착식 복합 고무화 아스팔트 시트를 부착하여 제 2 방수층을 형성하는 자착식 복합형 방수 도막 시공 방법에 관한 것이고, 전술한 대한민국 등록특허 제10-1614749-0000호는 바탕면 위에 시공(설치)되는 방수층 보호시트로서, 방수층 보호 시트는;

상부에 노출되는 수지층과;

상기 수지층의 하부에 위치하며, 폴리에스터, 폴리프로필렌, 나일론 중 어느 하나의 재질이고, 단위면적당 무게가 50∼300g/㎡로 제작된 합성섬유 집합체 시트와;

액상의 폴리에틸렌(PE)이 0.025∼0.05㎜ 두께로 도포되면서 가열 압착롤러로 라미네이팅하여 상기 수지층과 합성섬유 집합체 시트를 접착시키면서 형성된 접착층을 구비하여 구성하되,

전술한 수지층은 폴리프로필렌(PP)수지, 폴리에틸렌(PE)수지, 에틸렌초산비닐(EVA)수지 중 어느 하나이거나 PET 필름을 채용한 방수기능을 겸비한 방수층 보호 시트에 관한 것이다.

통상, 건물의 지붕이나 옥상은 주택의 형태 즉, 공동주택이나 단독주택 별로 박공 형태로 건축하거나 슬라브(slab) 형태로 건축되고 있는데, 박공 형태의 지붕에는 대체로 아스팔트 슁글, 기와, 징크로 마감하여 시각적 미감과 방수를 겸용하고, 슬라브 형태의 지붕은 양생 된 콘크리트 표면 위에 액상 타르를 도포하여 경화시킨 뒤 그 위에 우레탄계 방수제를 도포하여 방수처리하는 것이 일반적이다.

전술한 슬라브 형태의 옥상은 지하 주차장과는 달리 대체로 사용 빈도가 많지 않기 때문에 시각적 미감보다 방수성능을 가장 중요시 되므로 전술한 종래의 양 발명을 채용해 볼 수 있으나, 양 발명의 기술에 개시된 방수층과 합성섬유 집합체 시트는 초기에는 방수특성을 발휘하지만 시간이 지나면 태양열에 의해 부풀어 올라 방수층이 파열되는 문제가 생기기 때문에 옥상이 요구하는 방수성능을 명확히 확보하기 어려운 뚜렷한 문제가 있다.

다만, 전술한 등록특허 제10-1614749-0000호는 옥상 방수용도로는 부적합하지만 태양광이 들어오지 않는 지하 주차장의 바닥면을 방수하는데 유용할 수 있다.

위에서 언급한 것처럼, 통상적으로 건물을 방수하기 위한 방수제나 방수공법은 건물의 바닥, 외벽, 옥상(또는 지붕) 등 시공할 부위 별로 서로 다르게 실시되어 왔다.

일 예로, 전술한 대한민국 등록특허 제10-1614749-0000호에서 제안하는 방수층 보호시트를 옥상 방수를 위해 채용할 경우, 박공 형태의 지붕의 경우 액상의 폴리에틸렌(PE)가 흘러내려 방수층의 품질이 불균일하고, 액상의 폴리에틸렌(PE)이 경화되기 까지의 시간이 요구되기 때문에 공사기간이 길고 시공비용이 증가하는 단점이 있으며, 또한 지붕 표면에 균열이 발생되거나 방수층이 태양열에 의해 부풀어 올라 파열되면서 방수기능을 상실하는 뚜렷한 단점이 있으므로 채용하기 어렵다.

이외에도, 등록특허공보 제 10-1097481호의 문단번호 [0007]에 설명되어 있듯이 수용성 고무화 아스팔트 도막 방수제를 로울러(또는 붓)로 구조물에 도포와 양생을 수회로 반복하면 효과적인 방수층을 시공할 수 있지만, 반복적인 방수층을 시공해야 하기 때문에 공기가 지연되고 시공작업이 번거로운 단점이 있다.

또한, 전술한 종래기술들은 다양한 원인에 의해 옥상 표면에 균열이 발생할 때 그와 함께 방수층(또는 방수부재)이 함께 손상되는 뚜렷한 문제가 있다.

건물의 옥상은 대부분 항시 태양열과 눈과 비에 노출되어 있으므로 이러한 자연 환경에서 견딜 수 있는 효과적인 방수성능은 계절적 변화에도 계속 유지되어야 하는 바, 본 발명자는 전술한 바와 같은 기존 옥상 방수구조과 방수공법에 따른 문제를 해결하기 위하여 창안하기에 이르렀고 괄목할 만한 성과가 있어 이를 본 발명을 통해 제안하고자 한다.

본 발명의 제 1 목적은 건물의 옥상 표면에 균열이 발생하더라도 균열에 대응하여 스스로 신축되면서 계속 방수성능을 유지할 수 있고 셀프 레벨링(self-leveling)에 의해 평탄화되면서 냉각시 비경화성 점탄질 물성을 지니는 방수제 제조방법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 제 2 목적은 다중 방수특성이 발현되는 다중 방수구조를 갖춘 건물 옥상 방수용 방수부재를 제공하려는 것이다.

본 발명의 제 3 목적은 기 시공된 불량 방수층(또는 방수구조)을 철거하지 않고, 방수제와 방수부재를 혼용하여 바로 건물 옥상 표면에 방수성능을 부여할 수 있는 건물 옥상의 방수공법을 제공하려는 것이다.

본 발명의 제 1 목적을 구현하기 위한 방수제 제조방법은,

브로운 아스팔트 38~45중량%, 프로세스오일 35~37중량%, 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%, 점도 조정제 2~5중량%, 개질재 5~7중량%, 특수 상용화제 1~3중량%, 입경이 400메쉬 이상인 EPDM 고무칩 6~11중량%로 혼합하여 방수제를 제조하되,

195∼205℃의 프로세스 오일 35~37중량%에 개질재 5~7중량%를 투입하여 분산하는 1차 분산단계와;

상기 1차 분산물에 전술한 EPDM 고무칩 6~11중량%와 점도 조정제 2~5중량%를 투입하여 분산하는 2차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 전술한 브로운 아스팔트 38~45중량%와 특수 상용화제 1∼3중량%를 투입하여 분산하는 3차 분산단계와;

상기 3차 분산단계에 그라스 울 1~6중량%, 석분 4~8중량%를 혼합하는 단계;로 제조되는 것에 특징이 있다.

본 발명의 제 2 목적을 구현하기 위한 건물 옥상 방수구조는,

전술한 방수제를 용융시켜 액상형태로 옥상 표면에 분사(또는 투여)하여 셀프 레벨링에 의해 평탄화 되면서 냉각시 비경화성 점탄질 물성을 지니는 제 1 방수층과;

상기 제 1 방수층위에 점착되는 방수부재로 구성된 제 2 방수층과;

상기 제 2 방수층의 표면에 우레탄을 도포하여 형성되는 제 3 방수층;

으로 구성된 것을 특징으로 한다.

전술한 방수부재는 전술한 방수제로 이루어진 베이스 층과, 상기한 베이스 층에 부착되면서 소정 두께로 이루어진 발포 폴리에틸렌 폼보드(polyethylene foam board), 발포우레탄 폼보드(urethane foam board), 발포 폴리스틸렌 폼보드(polystyrene foam board) 중 어느 하나로 구성된 보호재 층과, 상기 보호재 층의 표면에 부착되어 상기 제 1 방수층에 점착되는 차수필름을 포함한다.

전술한 차수필름은 방수특성 또는 차수특성을 갖추고 쉽게 구겨지고 쉽게 늘어날 수 있는 재질이면 어떠한 재질이든 채용할 수 있다.

전술한 제 3 방수층은 우레탄 주제에 경화제를 1: 0.6~1.2 비율로 혼합한 우레탄 경화제 100중량부에 대하여 자외선 차단제 8~12중량부를 혼합하여 페인팅 롤러를 사용하여 제 2 방수층의 노출 면에 도포하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 제 3 목적을 구현하기 위한 해결수단은,

건물의 옥상 방수공법에 있어서,

옥상 표면에 잔류하는 물기(수분)를 건조시키는 단계와;

전술한 방수제를 용융시킨 후 이를 일정 두께로 옥상의 노출면에 분사하여 셀프 레벨링에 의해 평탄되면서 냉각시 비경화성 점탄 물성을 지니는 제 1 방수층을 형성하는 단계와;

상기 제 1 방수층 표면에 전술한 방수부재를 부착하여 제 2 방수층을 형성하는 단계와;

상기 방수부재 표면에 우레탄을 목표로 하는 두께로 도장하여 제 3 방수층을 형성하는 단계;

로 이루어진 건물 지붕의 방수공법을 특징으로 한다.

전술한 우레탄을 방수부재의 노출 표면에 도장함에 있어, 우레탄에 규사 또는/및 착색제를 선택적으로 더 혼합하여 도장할 수 있고, 상기한 규사를 특정 칼라로 미리 착색하여 도장할 수 있다.

제 3 방수층에 규사를 혼합할 경우 규사의 입경은 600~700 메쉬를 채용될 수 있다.

본 발명에 따른 방수제는 태양열에 의해 용융되거나 흘러내리지 않을 뿐 만 아니라 특정 온도에서 액상으로 용융되고, 살포 또는 투여시 셀프 레벨링에 의해 평탄화되면서 냉각 후 액상와 고상의 물성을 함께 겸비하는 비경화성 점탄질 물성을 지닌다.

방수제를 방수제 용융(熔融)장치를 통해 용융시키면서 공압펌프를 갖춘 분사장치를 통해 옥상 바닥에 소망하는 두께가 되도록 분사하거나 용융된 상기 방수제를 옥상 노출 면에 도포하면, 방수제는 옥상 바닥의 홈이나 틈새 속으로 깊이 침투하여 냉각되면서 비경화성 점탄질 물성을 지니는 제 1 방수층을 구성한다.

따라서, 본 발명의 제 1 방수층은 지붕 바닥에 균열이 발생할 경우, 균열에 대응하여 해당 부위의 제 1 방수층이 스스로 신축되면서 제 1 방수층의 방수성능은 계속 유지할 수 있고, 제 1 방수층은 방수제를 용융시켜 살포(또는 투여)하면 쉽게 옥상 표면에 방수성능을 시공할 수 있다.

그래서 옥상 표면의 구조적 제약을 거의 받지 않고 방수층을 용이하게 시공할 수 있고, 방수 작업이 매우 용이하므로 공기를 크게 단축할 수 있을 뿐 아니라 시공비용을 크게 절감할 수 있다.

또한, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 박공 형태의 지붕이나 슬라브 형태 등 옥상 등 지붕의 구조적 차이에 제약을 받지 않고 방수층을 완벽하게 시공을 할수 있고, 또한 기 시공된 불량 방수층(또는 아스팔트 슁글, 기와, 징크, 또는 기타)을 철거하지 않더라도 그 위에 바로 제 1 방수층을 마련하고 순차적으로 전술한 제 2 방수층 및 제 3 방수층을 시공할 수 있다.

또한, 제 1 방수층의 방수성능은 방수부재에 의해 외부 충격으로부터 보호되므로 제 1 방수층과 방수부재의 방수성능에 의해 거의 완벽하게 방수특성이 보호 및 유지될 수 있고, 전술한 방수부재의 표면은 차수부재와 베이스 층에 의해 방수성능이 더 보강될 뿐만 아니라 내열성, 내마모성, 내충격성 및 단열효과를 제공할 수 있고, 매우 깔끔하고 미려한 표면하게 시공할 수 있으며, 제 3 방수층은 규사 또는 착색제를 혼용할 경우 거칠거칠한 표면(미끄러짐 방지)과 방수층 표면을 소망하는 칼라로 자유롭게 표현할 수 있다.

따라서, 본 발명은 방수제에 의해 형성되는 비경화성 점탄 물성을 지니는 제 1 방수층과, 방수부재로 구성되는 제 2 방수층과, 우레탄의 도막에 의해 구성되는 제 3 방수층들에 의해 복합적인 다중 방수성능이 발현되므로 방수효과를 명확히 예측할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 방수부재를 도시한 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건물 옥상의 방수구조를 도시한 요부 단면도이다.

본 명세서에서, 포함한다, 구비한다, 갖추고 있다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 연결되어 있다거나 결합되어 있다 또는 장착되어 있다고 기술되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 결합되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다.

본 명세서 중 실시 예에 따른 구성요소에 따른 용어는 단지 예시한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 그 용어로 한정하지 않는다. 또한 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시 예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념을 보다 용이하게 설명하고 이해되도록 기술한 것일 뿐 예시한 실시 예들로 제한하는 것이 아님을 이해하여야 한다.

본 발명에 따른 건물 옥상용 방수제와 방수제를 이용한 방수구조 및 그 방수공법에 대한 바람직한 실시 예를 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

먼저, 본 발명에 따른 옥상 표면에 방수층을 구성하기 위한 방수제 제조방법에 관하여 설명한다.

본 발명에 따른 방수제(10, 도 2 참조) 제조방법은, 브로운 아스팔트 38~45중량%, 프로세스오일 35~37중량%, 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%, 점도 조정제 2~5중량%, 개질재 5~7중량%, 특수 상용화제 1~3중량%, 입경이 400메쉬 이상인 EPDM 고무칩 6~11중량%로 혼합하여 제조되는데, 더욱 상세하게는 195∼205℃의 프로세스 오일 35~37중량%에 개질재 5~7중량%를 투입하여 분산하는 1차 분산단계와;

상기 1차 분산물에 전술한 EPDM 고무칩 6~11중량%와 점도 조정제 2~5중량%를 투입하여 분산하는 2차 분산단계와;

상기 2차 분산물에 전술한 브로운 아스팔트 38~45중량%와 특수 상용화제 1∼3중량%를 투입하여 분산하는 3차 분산단계와;

상기 3차 분산단계에 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%를 혼합하는 단계;를 포함한다.

전술한 개질재는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물인 것을 특징으로 한다.

이하에서 설명되는 방수제 조성비는 매스틱 방수제 100중량%를 기준으로 하고, 각 조성물은 다음과 같다.

본 발명에서 사용되는 프로세스 오일로는 석유계, 석탄계, 식물성계 오일 모두를 채용할 수 있다. 구체적으로 석유계 및 석탄계 오일로는 아로마틱, 나프탠, 파라핀계 등을 이용할 수 있고, 식물성 오일로는 아마인유, 대두유, 린씨드오일, 미강유 등을 채용할 수 있다.

전술한 개질재로는 고무, 열가소성 엘라스토머 또는 이들의 혼합물이 사용되는 바, 스티렌-부타디엔-스티렌 블록코폴리머(SBS), 스티렌-이소프렌고무(SIS), 스티렌-부타디엔고무(SB), 스티렌-부타디엔 고무라텍스(SBR), 스티렌-에틸렌-부타디엔-스티렌고무(SEBS), 에틸-비닐-아세테이트(EVA), 아타틱폴리 프로필렌(APP), 비정형폴리올래핀(APAO), 폴리에틸렌(PE), 폴리프포필렌(PP), 석유수지(C5, C9, C5-C9공중합), 천연 수지(로진, 에스테르), 쿠마론 수지 등이 채용될 수 있다.

전술한 EPDM 고무칩은 입경이 400메쉬 이상으로 사용되는데, 고무칩의 입경이 400메쉬 보다 작으면 방수제를 용융시켜 분사할 때, 분사장치에 포함된 스프레이의 관로가 막히는 일이 빈번하고, 분사된 방수제의 표면이 울퉁불퉁하게 되므로 그 위에 방수부재를 부착할 때 방수부재가 긴밀히 밀착되지 않고 부분적으로 들뜨는 문제가 생긴다.

전술한 그라스 울과 석분은 방수제 냉각시 점탄질의 인성(靭性)과 점탄질의 밀도(密度)를 조절하기 위해 채용되는 것으로, 그라스 울은 3~5mm의 길이로 채용되는데, 그 사용량을 2중량% 이하로 사용하면 아래의 그림 1에서 볼 수 있는 바와 같이 인성이 약화되어 셀프 레벨링 시 확산된 방수제의 테두리의 라인(직경) 일정하지 않게 되고 부위별 두께 편차가 심하게 되며, 길이가 5mm보다 크고 6중량% 보다 더 많이 사용하면 옥상 표면에 균열이 발생할 때 그에 대응하여 제 1 방수층이 잘 늘어나지 않아 응력이 쌓이는 문제가 생기고, 스프레이 작업시 배출계통의 관로가 막히는 일이 생긴다.

[그림 1]

전술한 석분을 4중량% 보다 적게 사용하면, 제 1 방수층의 유동성이 증가하여, 냉각 후 제 2 방수층에 의해 압착되어 설계한 옥상 표면과 제 2 방수층 사이의 높이를 맞추기 어려운 문제가 생기고, 냉각시간이 길어지는 문제가 생기며, 그리고 석분을 8중량% 보다 더 사용하면 유동성이 약화되고, 제 1 방수층의 점탄질 물성의 밀도가 증가하여 즉, 고체화되면서 옥상 바닥과의 접착력과 침투력이 저하된다. 그래서 위 그림 1에서와 같이 점도와 밀도가 높아져 셀프 레벨링 효과가 저하될 뿐 아니라 옥상 표면에 균열이 생길 때 그에 대응하여 응력이 내재될 수 있고, 해당 부위의 제 1 방수층의 신축작용이 즉시 발현되지 못하게 되고 균열의 크기가 10㎜ 이상으로 일시에 발생할 경우 점탄질 물성이 파열될 수 있다.

전술한 점도 조정제는 파라핀 왁스, 마이크로 왁스, 폴리에틸렌 왁스, 폴리프로필렌 왁스, 아마이드 왁스, 금속계 스테아레이트계, 디옥틸프탈레이트, 디부틸프탈레이트 등의 각종 가소제를 이용할 수 있고, 브로운 아스팔트의 대용재로는 스트레이트 아스팔트, 트리니나드 아스팔트나 길소나이트와 같은 천연아스팔트 등을 이용할 수 있다.

전술한 특수 상용화제로는 금속염 무기산류가 사용될 수 있으며, 필요에 따라 추가로 포함될 수 있는 내열안정제 및 노화방지제로는 비스히드록시부틸테레프 탈레이트(BHT)를 사용할 수 있다.

전술한 바와 같은 조성비를 갖는 방수제 중 프로세스 오일의 배합비가 35중량% 보다 적게 사용하면, 점도가 높아 개질재의 균일 분산이 어렵고, 옥상 표면의 환경적 요인, 즉, 스프레이 시공은 가능하지만 점도가 낮아져 셀프 레벨링 효과가 미약(부위별 두께 편차가 심함)하여 시공 치수(두께)를 균일하게 맞추기 어렵게 되고, 37중량% 보다 더 많이 사용하면 개질재에 의한 개질 효과가 떨어져 제품의 물성을 충분히 확보할 수 없고 내열 흐름안정성 및 방수 특성에서 요구되는 물성이 저하되어 방수제로서의 사용이 어렵게 된다.

전술한 브로운 아스팔트는 38중량% 보다 적게 사용하면, 브로운 아스팔트 고유의 방수성능을 발휘할 수 없게 되고, 45중량%를 초과하면 저온특성이 약화되며 상대적으로 개질재 및 오일의 양이 적어 유동성 및 내구성이 약화된다.

전술한 EPDM 고무칩은 6중량% 보다 적게 사용하면, 방수제의 흘러내림이 나타나고, 11중량% 보다 더 많이 사용하면 고무칩 사이의 간극이 협소해져 고무칩 사이와 옥상 표면과의 결속력이 불충분해 지고 제 1 방수층의 표면이 울퉁불퉁하게 되는 문제가 생긴다. 이로 인해서 제 1 방수층(a, 도 2) 위에 점착되는 방수부재(20, 도 2)의 표면의 평활도가 불규일하게 되면서 일부 영역에서 물이 고이는 문제가 생긴다.

전술한 점도 조정제는 방수제의 점도를 조정하기 위해 사용되는 것으로, 2중량% 보다 더 작게 사용하면, 효과가 미미하여 점도를 적절히 조정할 수 없을 뿐 아니라 셀프 레벨링 효과가 떨어져 제 1 방수층(a, 도 2)의 두께 균일화가 어렵게 되고, 5중량% 보다 더 많이 사용하면 제품의 탄성 및 유동성이 저하되어 스프레이 방식으로 시공하는 것이 곤란해진다.

전술한 그라스 울, 석분 및 점도 조정제의 임계범위에서 그림 2에서 보는 바와 같이 거의 유사한 직경과 부위별 두께가 일정하게 셀프 레벨링 효과를 나타낸다.

[그림 2]

위 그림 1, 2는 동일한 량의 방수제를 대기 온도 12°에서 시험용 보드위에 각각 떨어트려 약 25분 경과후 방수제의 셀프 레벨링의 상태를 보여주는 그림으로, 그림 1은 방수제의 확산 직경이 불균일한 반면에, 그림 2는 그 림 1과 달리 직경과 두께이 거의 일정하게 셀프 레벨링된 것을 확인할 수 있었다.

전술한 개질재는 5중량% 보다 적게 사용하면, 개질재로서의 효과가 미약해져 내열성 및 내한성을 효과적으로 발휘하지 못하고, 7중량% 보다 더 많이 사용하면 제품의 점도가 높아져 유동성이 저하되고 원가가 상승하는 불리함이 있고 앞서 설명한 온도보다 더 높은 온도로 방수제 조성물을 가열해야 하므로 더 많은 연소가스가 발생하고 스프레이로 분사할 때 배출계통의 관로가 막히거나 공압펌프의 원할한 작동(펌핑)이 어려워진다.

전술한 특수 상용화제는 1중량% 보다 적게 사용하면, 상용화제의 효과가 미미하고, 3중량%를 초과하여 사용하면 과량이 되어 제조 단가가 상승하는 불리함이 있어 바람직하지 못하다.

이하에서, 본 발명의 방수제(10, 도 2)를 이용한 옥상 방수공법을 설명함에 있어 방수제(10)에 따른 상세 구성과 그 사용량은 앞서 설명하였으므로 그에 관해서는 상세한 설명을 생략한다.

먼저, 195∼205℃의 프로세스 오일에 개질재를 투입하여 균일 분산한다. 이때 상기 프로세스 오일의 온도가 195℃ 미만이 되면 온도가 너무 낮아 개질재의 분산이 어렵고, 205℃를 초과하면 탄화되면서 각 개질재의 물성이 변화되어 요구하는 물성 확보가 어려워지는 문제점이 있다.

전술한 바와 같이 1차 분산이 완료되면 1차 분산물은 겔상의 물질이 되는 바, 분산된 1차 분산물에 EPDM 고무칩과 점도 조정제를 투입하여 균일 분산하고, 다시 이에 브로운 아스팔트와 특수 상용화제를 투입하여 균일 분산하여 방수제를 제조한다.

그리고, 전술한 각 분산 단계를 실시할 때 최초 프로세스 오일의 온도인 195∼205℃를 유지하도록 하면 분산이 용이해진다.

또한, 본 발명에서 상기 브로운 아스팔트는 1차 분산시 함께 투입하여 분산할 수 있는 것으로, 프로세스 오일에 개질재와 브로운 아스팔트를 동시 투입하여 분산한 후, EPDM 고무칩, 점도 조정제 및 특수 상용화제를 차례로 분산할 수 있는 것으로, 브로운 아스팔트의 투입순서를 제한하는 것은 아니다.

그리고, 전술한 것처럼 3차에 걸쳐 차례로 분산할 때, 개질재는 프로세스 오일에 가장 잘 분산되기 때문에 가장 먼저 분산하고, 그 후 EPDM 고무칩과 브로운 아스팔트를 투입함으로써 방수제의 생산 시간을 최소화하는 것은 물론 제조 비용을 절감할 수 있다.

전술한 특수 상용화제는 개질재 및 EPDM이 충분히 분산 및 숙성이 된 후 투입하여야 효과를 극대화할 수 있으므로, 개질재, EPDM, 브로운 아스팔트 분산 후에 투입하는 것이 좋다.

전술한 방수제(10, 도 2)는 옥상 표면에 공압을 이용한 스프레이를 사용하여 살포할 수 있는 매스틱 방수제로서, 그것이 냉각된 후 액상과 고상을 동시에 겸비하는 비경화성 점탄질 물성 즉, 마치 식용 젤리나 꿀처럼 끈적끈적하고 잡아 당기면 쉽게 늘어나는 물성에 의해 깨지거나 결합력이 절단되지 않는 영구적인 방수특성을 유지할 수 있다.

또한, 방수제(10)은 수분 투과나 습기 침투를 차단 및 방지함은 물론 알칼리나 산성 물질의 영향을 전혀 받지 않고, 탄성과 피착제와의 접착력이 매우 우수한 물성을 가지게 된다.

또한, 전술한 방수제는 용융시켜 옥상의 노출 면에 살포하면 셀프 레벨링에 의해 균일한 두께의 제 1 방수층(a)을 형성하므로 그 위에 2차 방수층(b)을 시공하였을 때 그 평면은 거의 일정한 높이로 평탄하게 된다.

전술한 3차 분산단계에 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%와 나머지 조성물을 혼합하여 건물 옥상용 방수제를 제조한다.

이하에서는, 하기의 표 1와 같은 배합으로 본 발명의 방수제를 제조하고, 분산 순서는 브로운 아스팔트를 특수 상용화제와 함께 분산하였다.

방수제 조성물	배합비(중량%)
	실시 예1	실시 예2	실시 예3	실시 예4	실시 예5	실시 예6
브로운 아스팔트	35	40	35	42	40	32
프로세스오일 (아로마틱 오일)	39	31	39	44	38	36
개질재(석유수지)	6	5	4	4	4	4
EPDM 고무칩	6	5	9	5	6	4
점도 조정제 (마이크로 왁스)	2	4	4	2	2	4
개질재(SBS)	5	5	5	1	4	7
특수 상용화제	1	3	3	1	1	2
그라스 울	2	2	2	1	-	5
석분	4	5	3	-	5	6

[표 1: 실시 예 별 배합비율]

구분	시험조건	규격	실시 예1	실시 예2	실시 예3	실시 예4	실시 예5	실시 예6
비중	12℃	0.9이상	1.24	1.23	1.25	1.12	1.17	1.11
내열 흐름성(mm)	60℃, 1hr, 수직장치	5이하	0	0	0	0	0	0
저온 유연성	-20℃, 90° bending	크랙없음 (pass)	pass	pass	pass	pass	pass	pass
불휘발분(wt%)	110℃, 3hr	98이상	99.9	99.9	99.8	99.4	99.6	99.7
점도(CPS)	160℃	150이하	136	129	139	147	129	128
셀프 레벨링	줄자	직경(cm)	23.7	22.6	24	23.6	21.2	20.5
	10cm 위에서 투여	원의 형태 (10을 기준)	10	10	9.7	8.7	9	8.5
	버니어캘리퍼스	두께(mm)	0.84	0.83	0.79	0.72	0.86	0.88

[표 2: 실시 예에 대한 특성에 대한 측정 결과]

참고로, 위 셀프 레벨링에 대한 성적은 각 실시 예를 동일한 방수제 200g을 시험용 보드에 10cm 높이에서 자유 낙하하고, 대기 온도 12°에서 약 25분 경과후 그 두께와(mm)과 원의 형태를 기록한 것으로, 형태 면에서 셀프 레벨링 된 원(circle)이 진원에 가장 가까운 것을 10으로 하고, 이를 기준으로 상대적으로 기록한 것이다.

위 표 2에서 확인되는 바와 같이, 전술한 방수제는 앞서 설명한 임계범위에서 비중, 내열 흐름성, 저온 유연성, 점도, 및 셀프 레벨링 등이 규격에 모두 만족하는 것으로 확인되었으나, 석분, 그라스 울의 사용량이 클수록 유동성이 저하되고, 점도 및 밀도가 증가하면서 셀프 레벨링 작용이 불균일하고 두께가 불균일해지는 것을 볼 수 있다.

전술한 실시 예 4와 실시 예 5의 셀프 레벨링된 두께에 대한 성적을 보면, 양 실시 예는 그라스 울과 석분의 사용에 따른 유무에 차이가 있음에도, 석분을 사용하지 않은 실시 예 4은 셀프 레벨링 이후의 두께가 가장 얇은 것으로 볼 때, 점도 조절제의 임계범위에서 석분을 사용하면 제 1 방수층의 밀도와 점도가 개선되어 제 1 방수층의 두께를 균일하게 유지하는데 유익하게 작용하는 것을 알 수 있다.

위 표 2의 성적에서, 석분의 사용량이 가장 많은 실시예 6에서 원의 직경이 가장 불규칙하고 직경 사이즈도 가장 작게 나타나는 것으로 비추어 볼 때 석분의 사용량이 클 수록 셀프 레벨링의 작용이 약화되고, 원(circle) 형태로 확산된 테두리의 형태에서도 다른 실시 예 1 내지 5에 비해 상대적으로 가장 불균일하게 나타난다.

전술한 바와 같이, 본 발명의 방수제(10)는 프로세스 오일에 아스팔트, 개질재, 점도 조정제 등을 분산하여 스프레이 가능한 고무화 아스팔트 매스틱 방수제를 제조함으로써, 우수한 탄성과 접착력과 저온에서 뛰어난 비경화성 점탄질 물성을 지니면서도 셀프 레벨링 효과와 내열 흐름성이 우수하여 일정한 두께로 도포할 수 있다. 따라서, 옥상 표면에 살포된 방수제는 셀프 레벨링에 의해 두께가 거의 일정한 제 1 방수층을 형성할 수 있다.

또한, 전술한 방수제는 공압장치(미도시)를 통해 옥상 표면에 살포하면 되므로, 시공할 부위의 구조가 복잡하거나 손이 잘 닿지 않지 곳이라 해도 쉽게 제 1 방수층을 형성할 수 있고, 또한 냉각되는 즉시 후속공정이 진행할 수 있으므로 공기를 대폭 단축할 수 있다.

이하에서는 본 발명에 따른 건물 옥상의 방수구조(100, 도 2)에 대하여 첨부된 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 옥상 방수구조(100)는,

전술한 방수제(10)를 용융시켜 옥상의 노출 면에 분사하고, 그것이 셀프 레벨링되면서 점차 냉각되었을 때 비경화성 점탄질 물성에 의해 형성되는 제 1 방수층(a)과;

상기 제 1 방수층(a)위에 점착되는 방수부재(20)로 구성된 제 2 방수층(b)과;

상기 제 2 방수층(b)의 표면에 우레탄(23)을 도포하여 형성되는 제 3 방수층(c)을 포함한다.

전술한 방수부재(20)는 PE 또는 PP 장섬유 또는 차수특성을 지닌 발포 폴리에틸렌 폼보드, 발포우레탄 폼보드, 발포 폴리스틸렌 폼보드 중 어느 하나로 구성되는 보호재 층(23)과, 전술한 보호재 층(23)에 점착되는 전술한 방수제(10)로 이루어진 베이스 층(22)과, 상기 베이스 층(22)의 표면에 일체형으로 부착되고 상기한 제 1 방수층(a) 표면에 점착되는 차수필름(21)을 포함한다.

전술한 방수부재(20)의 차수필름(21)는 방수특성을 지니고 잘 구겨지며 작은 힘에도 잘 들어나는 재질이라면 모두 채용될 수 있는데, 본 발명에서는 비닐지를 차수필름(21)으로 채용하고 상기한 베이스 층(22) 표면에 일체로 부착되어 있다. 본 발명의 채용 예로서 상기한 차수필름(21)은 폴리에치렌 수지재 비닐을 채용했다.

한편, 전술한 방수부재(20)의 베이스 층(22)를 제 1 방수층(a)의 구성물질과 동일하게 채용하면, 옥상 표면(1)에 균열이 발생할 때 그에 대응하여 해당 부위의 제 1 방수층(a)과 차수필름(21) 및 베이스 층(22)이 스스로 신축되기 때문에 방수성능은 계속 유지된다. 이 경우 보호재 층(23)은 신축되지 않으므로 제 3 방수층(c)이 파열되는 일이 전혀 없다.

전술한 제 3 방수층(c)은 우레탄의 주제와 경화제를 1: 0.6~1.2 비율로 혼합한 100중량부에 대하여 자외선 차단제 8~12중량부를 혼합한 후 이를 페인팅 롤러를 사용하여 제 2 방수층(b)의 노출 면위에 도포하여 구성된다.

또한 전술한 보호재 층(23)은 제 3 방수층(c)에 의해 방수성능이 더 보강될 뿐만 아니라 내열성, 내마모성, 내충격성이 우수하게 되고, 또한 매우 깔끔하고 미려한 표면을 형성할 수 있고, 또한 규사 또는 착색제를 혼용하면 꺼끌꺼끌한한 표면(미끄러짐 방지)과, 표면을 소망하는 칼라로 표현 할 수 있다.

따라서, 본 발명은 제 1 방수층(a), 차수필름(21), 베이스 층(22) 및 제 3 방수층(c)에 의해 복합적인 다중 방수성능이 구현되게 된다.

이하에서는, 본 발명의 건물 옥상 방수공법에 대한 바람직한 실시 예에 대하여 설명한다.

건물 옥상의 방수공법으로서,

옥상의 노출 면(바닥 및 내측벽)에 용융된 방수제를 살포하여 상온에서 냉각되었을 때 비경화성 점탄질 물성을 지니는 제 1 방수층(a)을 형성시키는 단계와;

전술한 제 1 방수층(a)의 노출 면에 전술한 방수부재(20)를 부착시켜 제 2 방수층(b)을 형성하는 단계와;

상기 제 2 방수층(b) 표면에 우레탄(c)를 도장하여 제 3 방수층(c)을 형성하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명은 방수제를 옥상의 표면에 스프레이로 살포(또는 투여)하면, 액상의 방수제이 옥상 표면에 존재하는 좁고 작은 홈이나 가늘고 깊은 틈새 속으로 잘 흘러 들어가 냉각되면 마치 식용 젤리나 꿀처럼 끈적끈적하고 잘 늘어나는 비경화성 점탄 물성이 영구적으로 유지된다.

따라서, 제 1 방수층(a)은 옥상 표면(1)에 균열이 발생하면, 균열이 생긴 만큼 동시에 스스로 신축되므로 방수성능은 계속 유지 된다.

전술한 제 2 방수층(b)의 차수필름(21)과 베이스 층(22) 및 보호재 층(23)는 각기 차수 및 방수특성과, 내충격성, 단열성, 완충성을 공유할 뿐 아니라 옥상 표면(1)에 가해질 수 있는 충격으로부터 제 1 방수층(a)을 보호할 수 있다. 그래서 제 2 방수층(b)은 태양열이 제 1 방수층(a)으로 전달되지 않도록 단열할 수 있고, 제 3 방수층의 방수기능이 일부 손상되더라도 방수기능은 계속 유지될 수 있다.

그리고, 전술한 제 3 방수층(c)은 제 2 방수층(b)의 표면을 평탄하고 미려하게 마감할 수 있을 뿐 만 아니라 내마모성, 내충격성 및 방수성능을 제공하는데, 이 경우 제 3 방수층(c)은 규사나 착색제를 선택적으로 혼용하면, 제 3 방수층(c)의 노출 면을 소망하는 칼라로 마감할 수 있고, 미끄러지지 않게 시공할 수 있다.

이상에서 설명한 것처럼, 본 발명은 제 1 방수층(a)을 용이하게 구성할 수 있고, 또한 도 2에 도시된 바와 같이 방수제로 이루어진 제 1 방수층(a)과, 방수부재(20)로 이루어진 제 2 방수층(b) 및 제 2 방수층(b) 표면에 도장된 우레탄(23) 도막에 의해 형성된 제 3 방수층(c)에 의해 건물 옥상 방수구조(100)는 복합적인 방수성능을 의심할 여지없이 명확히 확보할 수 있다.

한편, 전술한 옥상 방수공법은 박공 형태의 지붕이나 슬라브 형태의 옥상 등 건물 옥상의 구조적 차이에 상관없이 기 시공된 불량 방수층이나 불량 지붕재(아스팔트 슁글, 기와(금속기와, 징크, 또는 각종 지붕 마감재)를 철거하지 않고 그 위에 전술한 제 1 방수층(a)을 바로 시공하여 방수기능을 보수하거나, 제 1 방수층(a) 위에 제 2 및 제 3 방수층(b)(c)을 더 시공할 수 있다.

이상에서 본 발명은 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하였으나, 이는 예시적으로 성명한 것일 뿐 본 발명이 속한 기술 분야에 통상의 지식을 가진 사람이면 본 발명을 기초로 다양한 변경 예나 응용 예를 실시할 수 있으나, 그러한 변경 예나 응용 예는 이하의 특허청구범위에서 정의된 권리범위와 본 발명자가 의도하는 진정한 의미의 기술적 사상에 포함된다는 것을 미리 밝혀두는 바이다.

Claims (4)

1. 건물 옥상을 방수하기 위한 방수제 제조방법에 있어서,
   브로운 아스팔트 38~45중량%, 프로세스오일 35~37중량%, 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%, 점도 조정제 2~5중량%, 개질재 5~7중량%, 금속염 무기산류로 이루어진 특수 상용화제 1~3중량%, 입경이 400메쉬 이상인 EPDM 고무칩 6~11중량%로 혼합하여 방수제를 제조하되,
   195∼205℃의 프로세스 오일 35~37중량%에 개질재 5~7중량%를 투입하여 분산하는 1차 분산단계와;
   상기 1차 분산물에 전술한 EPDM 고무칩 6~11중량%와 점도 조정제 2~5중량%를 투입하여 분산하는 2차 분산단계와;
   상기 2차 분산물에 전술한 브로운 아스팔트 38~45중량%와 특수 상용화제 1∼3중량%를 투입하여 분산하는 3차 분산단계와;
   상기 3차 분산단계에 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량% 및 나머지 물질을 혼합하는 단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 옥상용 방수제 제조방법
2. 삭제
3. 옥상 표면(1)의 물기를 건조시키는 단계와;
   브로운 아스팔트 38~45중량%, 프로세스오일 35~37중량%, 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량%, 점도 조정제 2~5중량%, 개질재 5~7중량%, 금속염 무기산류로 이루어진 특수 상용화제 1~3중량%, 입경이 400메쉬 이상인 EPDM 고무칩 6~11중량%로 혼합하여 방수제를 제조하되,
   195∼205℃의 프로세스 오일 35~37중량%에 개질재 5~7중량%를 투입하여 분산하는 1차 분산단계와;
   상기 1차 분산물에 전술한 EPDM 고무칩 6~11중량%와 점도 조정제 2~5중량%를 투입하여 분산하는 2차 분산단계와;
   상기 2차 분산물에 전술한 브로운 아스팔트 38~45중량%와 특수 상용화제 1∼3중량%를 투입하여 분산하는 3차 분산단계와;
   상기 3차 분산단계에 그라스 울 2~6중량%, 석분 4~8중량% 및 나머지 물질을 혼합하는 단계로 제조되는 방수제를 용융상태로 건물의 옥상 표면에 분사하여 상기 방수제의 셀프 레벨링에 의해 제 1 방수층(a)을 형성하는 단계와;
   상기 제 1 방수층(a) 표면에 방수부재(20)를 부착하여 제 2 방수층(b)을 형성하는 단계와;
   상기 방수부재(20) 표면에 우레탄(23)을 도장하여 경화에 의해 제 3 방수층(c)을 형성하는 단계;
   로 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 지붕의 방수공법.
4. 삭제

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